探索两亲性聚醚聚硅氧烷多嵌段共聚物的合成及其溶液性能研究

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1、浙江大学化学工程与生物工程系硕士学位论文两亲性聚醚聚硅氧烷多嵌段共聚物的合成及其溶液性能研究姓名：徐霞申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：詹晓力20100101摘要作为一种极具发展前景的制备具有纳米／微米尺寸规则结构的功能材料的方法，聚合物的自组装有着重要的研究价值，受到了众多科研工作者的关注。尤其是由两亲性嵌段共聚物自组装形成的不同形态的结构，如球状、棒状、囊泡、层状以及其它多种复杂的纳米结构。由于其独特的形态结构，两亲性嵌段共聚物在诸如药物及基因输送、胶体科学以及光电学等领域存在应用及潜在应用，吸引了广泛的研究

2、兴趣。两亲性嵌段共聚物不同于常规表面活性剂，如常规聚醚改性聚硅氧烷大多为无规梳状结构，由于存在组成分布和链段分布而导致其结构复杂，分子量分布宽，因此对于其结构与性能的关系不易深入探讨。而以嵌段方式构建的嵌段共聚物，其组成与分子结构可通过对各均聚物嵌段的控制加以控制，为考察共聚物组成结构与性能的关系提供了合适的研究对象。本文从八甲基环四硅氧烷(D4)出发，通过酸白土催化D4开环阳离子聚合，制得了窄分子量分布、结构规整的双硅氢封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)。并进一步通过(PDMS)与单／双烯丙基封端聚氧乙烯醚(PEO)的硅氢

3、加成反应，合成了一系列结构规整可控的三嵌段共聚物和多嵌段共聚物，分别为PEO．b．PDMS．b．PEO，[PDMS．b．PEO]n。在此基础上，通过表面张力仪．氢核磁共振以及透射电镜等表征手段对嵌段共聚物的表面活性、在稀溶液中的胶束化能力以及在稀溶液中的自组装行为展开相应研究。主要考察了嵌段共聚物组成、聚合物浓度、溶剂、陈化时间等因素对其溶液性能的影响。并通过电镜照片分析了各种参数变化引起的相应聚集形态的变化，并针对变化过程及其机理进行了相应讨论。关键词：两亲性嵌段共聚物；聚硅氧烷；聚氧乙烯醚；阳离子开环聚合；硅氢加成；

4、溶液自组装IIABSTRACTAsaverypotentialmethodtoprepareadvancedmaterialsofspecificfunctionality，especiallyforthepreparationoffunctionalmaterialswithdesiredstructureandsize(nanometerstomicrometers)，self-assemblybehaviorhasattractedalotofresearchattention．Amphiphilicblockco

5、polymersinsolutionself-assembleintoavarietyofstructures，e．g．，spherical，rod·like，vesicles，lamellaeandmicelleswithmorecomplicatedstructures．Amphiphilicblockcopolymershavealargepotentialinawiderangeoftechnicalapplications．Differentfromordinarysurfactants，thestructur

6、eofself-assembledaggregateswithamphiphiliccopolymerscallbecontrolledbychoosingproperblocksandappropriatestructureoftheblockcopolymers．Inthisdissertation，polysiloxane(andfluoro—containingpolysiloxane)andpoly(ethyleneoxide)werechosenrespectivelyasthehydrophobicandh

7、ydrophilicblock．Si-Hend-functionalizedpoly(dimethylsiloxane)(PDMS)Wassynthesizedviaanionicringopenpolymerizationofoctamethylcyclotetrasiloxane(D4)initiatedbYacidtreatedbentonite．AndstartwiththePDMSsynthesized，poly(ethyleneoxide)一b-poly(dimethylsiloxane)-b—poly(et

8、hyleneoxide)(PEO-b-PDMS—b-PEO)and[poly(dimethylsiloxane)-b-poly(ethyleneoxide)]n([PDMS-b—PEO]n)withvaringratiosofDMStoEOsegmentsweresynthesizedbyhydrosilationc